(57)【要約】【課題】  釘引き抜き抵抗、耐熱性、機械的強度及び耐水性の４つの要求事項を同時に満足する成形体を提供すること。【解決手段】  本成形体１は、木片を少量の合成樹脂バインダーを含む無機質フィラー中に分散固形化してコア層２とし、このコア層２の表面層３及び裏面層４を、ストランド状の無機繊維で補強する。木片は、１ｍｍ〜１０ｍｍの幅を有するものを全木片の重量％に対して７０重量％以上含む。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
木片を少量の合成樹脂バインダーを含む無機質フィラー中に分散固形化した成形体であって、
上記木片は、１ｍｍ〜１０ｍｍの幅を有するものを全木片の重量％に対して７０重量％以上含み、
上記合成樹脂バインダーは、上記木片と比べて耐熱性の大きい熱硬化性樹脂であることを特徴とする成形体。
【請求項２】
上記木片の割合は、見かけ体積分率で、３０〜６０容積％の範囲に設定されていることを特徴とする請求項１に記載の成形体。
【請求項３】
上記成形体の表面層及び裏面層の何れか一方の層又は両方の層は、無機繊維を含んでいることを特徴とする請求項１又は２に記載の成形体。
【請求項４】
上記成形体の表面層及び裏面層のうちの何れか一方の層又は両方の層は、消火廃剤を再利用した難燃性樹脂組成物を含んでいることを特徴とする請求項１又は２に記載の成形体。
【請求項５】
木片を少量の合成樹脂バインダーを含むフィラー中に分散固形した成形体であって、
上記木片は、１ｍｍ〜１０ｍｍの幅を有するものが全木片の重量％に対して７０重量％以上含み、
上記合成樹脂バインダーは、上記木片に比べて耐熱性の大きい熱硬化性樹脂であり、
上記フィラーは、消火廃剤を再利用した難燃性樹脂組成物であることを特徴とする成形体。
【請求項６】
上記木片の割合は、見かけ体積分率で、３０〜６０容積％の範囲に設定され設定されていることを特徴とする請求項５に記載の成形体。
【請求項７】
上記成形体の表面層及び裏面層のうちの何れか一方の層又は両方の層は、無機繊維を含んでいることを特徴とする請求項５又は６に記載の成形体。
【請求項８】
木片を少量の合成樹脂バインダーを含む無機質フィラー中に分散固形化した成形体であって、
釘引き抜き抵抗が１５ｋｇ／ｃｍ〜１００ｋｇ／ｃｍに設定され、
上記木片は、１ｍｍ〜１０ｍｍの幅を有するものを含んでいることを特徴とする成形体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、建築資材として利用される成形体に関する。例えば、耐熱性を要求される胴縁などに利用される成形体に関する。勿論、胴縁に分野を限定するものではない。
【背景技術】
【０００２】
近時、建材ボードとして、森林資源を持続的に利用する観点から、合板に代わり、木片を利用して製造されたパーティクルボードが盛んに利用される傾向にある。
【０００３】
かかるパーティクルボードの典型的な例としては、特許文献１、特許文献２、特許文献３、特許文献４、特許文献５、特許文献６及び特許文献７にて提案されているものを挙げることができる。
【０００４】
特許文献１には、コア層に、木片及び中空で且つ見かけ比重が小である合成発泡粒を有する３層タイプの軽量パーティクルボードが開示されている。
【０００５】
特許文献２には、内層用の木片として、１６メッシュを超える粗い木片及び１００メッシュ未満の極めて細かい木片の両者を用いた、３層又は多層パーティクルボードが開示されている。
【０００６】
特許文献３には、特定の比率に配合された、低比重木片及び中・高比重木片をパーティクルボードに用い、圧締成形後の比重が一定値以上を示す高強度パーティクルボードが開示されている。
【０００７】
特許文献４には、木片及び熱硬化性樹脂を主体とするコア層の表裏面両側に、木質繊維及び熱硬化性合成樹脂を含む表面層及び裏面層が形成され、更に当該表面層及び裏面層にストランド状の木片を一定方向に配向させた状態で混入した多層構造を有するパーティクルボードが開示されている。
【０００８】
特許文献５には、（１）重量で、群内の８０％以上が、長さ：３ｍｍ〜０．５ｍｍ、幅：０．５ｍｍ〜０．２ｍｍ、厚さ：０．３ｍｍである微細木片と、（２）重量で、群内の８０％以上が、長さ：３０ｍｍ〜５ｍｍ、幅５ｍｍ〜０．５ｍｍ、厚さ：２ｍｍ〜０．１ｍｍである粗大木片とから成る単層パーティクルボードが開示されている。
【０００９】
特許文献６には、長さ／幅＞１であって、且つ、厚さ≦１ｍｍ、幅≦３ｍｍ、長さ≦１０ｍｍの木片から表面層及び裏面層が構成されると共に、厚さ≦２ｍｍ、幅≦１０ｍｍ、長さ≦３０ｍｍの木片からコア層が構成され、所要のバインダーで接着されて成る高強度パーティクルボードが開示されている。
【００１０】
特許文献７には、隣接する木片同士の隙間に熱可塑性樹脂から成る樹脂粒子を充填し加圧した、パーティクルボードが開示されている。
【００１１】
【特許文献１】特開平成６−３１７０８号公報
【特許文献２】特許公報第２６１３０００号公報
【特許文献３】特許公報第３３５６５１４号公報
【特許文献４】特開平８−３３２６１１号公報
【特許文献５】特開２００２−８６４２１号公報
【特許文献６】特開２００２−２００６０８号公報
【特許文献７】特許公報第３２８２６１５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
上記特許文献１に係るパーティクルボードでは、コア層の合成樹脂発泡粒の圧縮弾性率が高いため、十分な圧締めが可能となる。そのため、表層が十分に圧縮される。その結果、曲げ強度、剥離強度などの機械的強度が向上する。
【００１３】
上記特許文献２に係るパーティクルボードでは、コア層用の木片うちで１００メッシュ未満の極めて細かい木片が１００メッシュ以上の木片の空隙に入り込んで木口面を緻密にすると共に、１００メッシュ以上の木片も４０〜８２重量％存在するので、十分な曲げ強度、剥離強度などの機械的強度を得ることができる。
【００１４】
上記特許文献３に係るパーティクルボードでは、当該ボード自身の厚みが薄くなり、且つ、高強度、高剛性及び耐水性を有する。
【００１５】
上記特許文献４に係るパーティクルボードでは、表面層及び裏面層にストランド状木片を使用しているので、各木片の接合性が向上すると共に、木質繊維がその隙間に配置される。そのため、製品の断面係数が増加して曲げ強度が向上する。特に、上記ストランド状木片を一定方向に配向させることによって、当該配向方向の曲げ強度は大となる。
【００１６】
上記特許文献５に係るパーティクルボードでは、摩擦係数が十分に大きくなって野地坂として使用した時の滑落を未然に防止し、しかも強度が高く且つ耐水性にも優れる。
【００１７】
上記特許文献６に係るパーティクルボードでは、木片の長さ／幅が「１」を超える矩形状となってクラックの発生率が大幅に低下するので、曲げ強度が３０Ｎ／ｍｍ２級となる。
【００１８】
上記特許文献７に係るパーティクルボードでは、熱可塑性樹脂から成る樹脂粒子が表面だけでなく内部にも充填されるので、当該ボード全体の耐水性が向上する。また、木片同士間の間隙は上記樹脂粒子で埋められ、且つ、木片間は熱硬化性樹脂で強固に接着されているため、表裏両面及び側面から受ける荷重に対して十分な耐性が得られる。
【００１９】
ところで、建材ボードを設計・製造する上では、耐熱性、釘引き抜き抵抗（以下、「釘保持力」と称することもある）及び耐水性（吸水膨張）、機械的強度といった４つの要求事項を同時に実現することが重要な要素である。
【００２０】
しかしながら、上記特許文献１〜特許文献７は、何れも機械的強度や耐水性の改善を主たる目的とした技術であって、特に上記の耐熱性及び釘引き抜き抵抗については何ら考慮されていない。そこで、上記の４つの要求事項を同時に満たす理想的な建材ボードが要望されている。
【００２１】
本発明は、上記技術的課題に鑑みなされたもので、耐熱性、耐水性及び釘引き抜き抵抗を向上させ、最終的には釘引き抜き抵抗、耐熱性、機械的強度及び耐水性の４つの要求事項について同時に満足できる成形体の提供を目的とする。
【００２２】
本発明をなすにあたって、本発明者は、次のような実験を行い、釘引き抜き抵抗と高価な樹脂を出来るだけ使用しないことに鑑み新たな課題を見出した。
すなわち、成形体を製造するにあたり、木片の量を一定にしてバインダーとなる樹脂を多くすると、同じ木片量であっても釘引き抜き抵抗が大きくなることを見出したが、樹脂が多くなるため高価となるだけでなく、脆く、釘を打つ際に亀裂などが生じることがあった。また、樹脂の量を一定にして木片の量を多くすると、釘引き抜き抵抗が大きくなるが、今度は木片の量が多すぎると脆くなってしまう。
さらに、後述する無機フィラーを混入させると一般的には、釘引き抜き抵抗が低下するが、フライアッシュに限っては、このフライアッシュを成形体に混入させると、釘引き抜き抵抗が増大することを見出した。
【００２３】
しかし、フライアッシュを多く混入させすぎた場合には、成形体が硬すぎて釘を打つ際に釘が曲がってしまう可能性が高くなってしまう。
そして、フライアッシュだけで成形体を形成した場合には、所謂コンクリートのような硬度を有し、釘を全く寄せ付けなくなるが、木片を混入した場合には、釘を打ち込むことが可能となる。
【００２４】
このような様々な試行錯誤を繰り返し、成形体であっても釘引き抜き抵抗を木と同等のものとすることができ、且つ、木にはない耐火性に優れた成形体を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００２５】
上記目的を達成するため、本発明者等は鋭意研究を重ねた結果、以下の知見を見出すに至った。
【００２６】
＜耐熱性＞
木片を未硬化の少量の合成樹脂バインダーで固化した無機質フィラー中に分散させて、木片を無機質フィラーで包み込むと、木片と空気との接触が抑えられて無酸素状態となる。その結果、耐熱性が高められる。このとき、微細な形状（サイズ）の木片が含まれていると、当該微細木片が無機質フィラー中にも混入してしまい、この混入した木片が燃える。そのため、無機質フィラー部分の耐熱性が低下し、結果的に耐熱性を向上させることができない。そこで、上記合成樹脂バインダーとして、木片に比べて耐熱性の大きい熱硬化性樹脂を使用する。
【００２７】
＜釘引き抜き抵抗＞
脆性材料に釘を打ち込んだときには、釘は圧縮やせん断力によって当該釘の近傍を破壊しながら進入する。他方、木材のような弾性材料に釘を打ち込んだときには、釘は、当該釘の近傍を破壊することなく、弾性変形によって釘の進路を広げながら進入する。上記脆性材料では、打ち込まれた釘は、主として摩擦力によって保持されるのみで、釘引き抜き抵抗は極めて小さい。これに対し、上記弾性材料では、釘を締め付ける残留応力が発生しており、相対的に大きな釘引き抜き抵抗を示す。
【００２８】
一般に、木片を用い、この木片をバインダーで固めた材料では、釘の打ち込みに伴って当該木片間同士の接着層が破壊される。そのため、木片自体の弾性的要素は発揮されず、逆に上記の脆性材料的な挙動を示す。
【００２９】
そこで、使用した木片に対して上記の弾性材料的な挙動を示すようにするには、少なくとも釘の進入によって弾性変形する大きさの木質部分を存在させることが必要となる。これは、木片がある程度大きくないと、上記の弾性変形を阻害することを意味する。したがって、木片のサイズをある範囲内に規定することによって、釘引き抜き抵抗が上がる。
【００３０】
＜耐水性＞
上記のように、相対的に大きなサイズを有する木片を当該木片と比べて耐熱性の大きい無機質フィラーで包み込むことによって、水分が木片に浸透し難くなる。その結果、耐水性を確保できる。
【００３１】
上記の知見事項に基づきなされた具体的な発明は、以下の通りである。
【００３２】
第１の局面から観た発明は、木片を少量の合成樹脂バインダーを含む無機質フィラー中に分散固形化した成形体であって、上記木片は、１ｍｍ〜１０ｍｍの幅を有するものを全木片の重量％に対して７０重量％以上含み、上記合成樹脂バインダーは、上記木片と比べて耐熱性の大きい熱硬化性樹脂である。
【００３３】
換言すると、上記特定幅を有する木片とは、幅１ｍｍ〜１０ｍｍを有するスリットを通過する画分を有することを意味する。
【００３４】
上記第１の局面から観た発明に係る成形体において、上記木片の割合は、見かけ体積分率で、３０〜６０容積％の範囲に設定されていることが好ましい。この場合には、特に釘引き抜き抵抗を大とすることに貢献する。
【００３５】
ところで、上記建材ボードとして利用される成形体は、成形加工によって製作されるが、この際に木片の端縁（木口）が当該成形体から露出する場合も考えられる。このような木片端縁の露出は、強度的な問題を誘発する虞がある。
【００３６】
そこで、上記第１の局面から観た発明に係る成形体において、当該成形体の表面層及び裏面層の何れか一方の層又は両方の層は、無機繊維を含んでいてもよい。この場合には、成形体の表面層及び／又は裏面層が無機繊維により補強されることになり、成形体の機械的強度、特に曲げ強度が向上する。加えて、耐熱性も更に向上する。特に、上記無機繊維は、ストランド状であれば、上記の現象はより顕著となる。
【００３７】
また、第１の局面から観た発明に係る成形体において、当該成形体の表面層及び裏面層のうちの何れか一方の層又は両方の層は、消火廃剤を再利用した難燃性樹脂組成物を含んでいてもよい。この場合には、成形体の耐熱性がより向上する。勿論、機械的強度も確保できることは云うまでもない。
【００３８】
第２の局面から観た発明は、木片を少量の合成樹脂バインダーを含むフィラー中に分散固形した成形体であって、上記木片は、１ｍｍ〜１０ｍｍの幅を有するものが全木片の重量％に対して７０重量％以上含み、上記合成樹脂バインダーは、上記木片に比べて耐熱性の大きい熱硬化性樹脂であり、上記フィラーは、消火廃剤を再利用した難燃性樹脂組成物である。
【００３９】
上述したように、上記特定幅を有する木片とは、幅１ｍｍ〜１０ｍｍを有するスリットを通過する画分を有することを意味する。
【００４０】
上記第２の局面から観た発明に係る成形体において、上記木片の割合は、見かけ体積分率で、３０〜６０容積％の範囲に設定されていることが好ましい。この場合には、特に釘引き抜き抵抗を大とすることに貢献する。
【００４１】
上述したように、上記成形体は成形加工によって製作されるが、この際に木片の端縁が当該成形体から露出した場合には強度的な問題を誘発する虞がある。
【００４２】
そこで、上記第２の局面から観た発明に係る成形体において、当該成形体の表面層及び裏面層のうちの何れか一方の層又は両方の層は、無機繊維を含んでいてもよい。この場合には、成形体の表面層及び／又は裏面層が無機繊維により補強されることになり、成形体の機械的強度、特に曲げ強度が向上する。加えて、耐熱性も更に向上する。特に、上記無機繊維は、ストランド状であれば、上記の現象はより顕著となる。
【００４３】
第３の局面から観た発明は、木片を少量の合成樹脂バインダーを含む無機質フィラー中に分散固形化した成形体であって、釘引き抜き抵抗が１５ｋｇ／ｃｍ〜１００ｋｇ／ｃｍに設定され、上記木片は、１ｍｍ〜１０ｍｍの幅を有するものを含んでいる。前述した１５ｋｇ／ｃｍ〜１００ｋｇ／ｃｍは、成形体の３０箇所の平均値をとった値であり、後述する表１及び表２に示す釘引き抜き抵抗が全て平均値である。具体的には、厚みが１．８ｃｍで、幅３０ｃｍ、長さ３０ｃｍの成形体を形成し、これの３ｃｍ幅に切断して３本の短冊状の試片を用意し、この夫々の試片に対して夫々１０本の釘を打ちつけ、釘引き抜き抵抗の平均値を導き出したものである。
【００４４】
上記第３の局面から観た発明に係る成形体において、上記木片は、当該成形体の厚みを超えない範囲の長さを有し、且つ、釘打ち込み方向と交差する方向に略沿うように配向されている。後述する実験によれば、１ｍｍ〜６ｍｍの幅を有するものを例示しているが、６ｍｍ〜１０ｍｍの幅を有する木片を混入しても、その長さが厚みを超えて後述するコア層の表層から裏層に渡って連続した状態で外部に露出する可能性は少なかった。つまり、耐火性が木に比べて良い状態を保持できるのである。
【００４５】
上記構成において、成形体に釘を打ち込んだときには、釘は、上記木片の弾性変形によって釘の進路を広げながら進入する。したがって、成形体では、木片による釘を締め付ける残留応力が発生しており、相対的に大きな釘引き抜き抵抗を示す。具体的には、図２に示すように、成形体１に打ち込まれた釘１０の周面及び木片Ｃの両者の接触点が多く存在し、釘１０の引き抜きに伴って上記接触点を支点として木片Ｃが釘引き抜き方向と反対方向に向かって弾性変形する。そのため、成形体１全体としても釘１０の引き抜きに対するいわゆる粘りが生じる。その結果、釘１０の引き抜き抵抗が上がる。
【００４６】
また、上記第３の局面から観た発明に係る成形体において、上記木片は、１ｍｍ〜１０ｍｍの幅を有するものを全木片の重量％に対して７０重量％以上含み、上記合成樹脂バインダーは、上記木片と比べて耐熱性の大きい熱硬化性樹脂である。
【００４７】
換言すると、上記特定幅を有する木片とは、幅１ｍｍ〜１０ｍｍを有するスリットを通過する画分を有することを意味する。
【００４８】
さらに、上記第３の局面から観た発明に係る成形体において、上記木片の割合は、見かけ体積分率で、３０〜６０容積％の範囲に設定されていることが好ましい。この場合には、特に釘引き抜き抵抗を大とすることに貢献する。
【００４９】
さらにまた、上記第３の局面から観た発明に係る成形体の表面層及び裏面層の何れか一方の層又は両方の層は、無機繊維又は消火廃剤を再利用した難燃性樹脂組成物を含んでいてもよい。特に、無機繊維が含まれる場合には、ストランド状であることが好ましい。
【００５０】
加えて、上記第３の局面から観た発明に係る成形体において、上記フィラーは、無機物質又は消火廃剤を再利用した難燃性樹脂組成物であることが好ましい。
【発明の効果】
【００５１】
本発明によると、耐熱性、耐水性及び釘引き抜き抵抗を向上させ、最終的には釘引き抜き抵抗、耐熱性、機械的強度及び耐水性の４つの要求事項について同時に満足することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００５２】
以下、本発明の実施の形態について詳細に説明する。
【００５３】
図１を参照して、本発明の実施の形態に係る成形体１は、３層タイプのものであって、コア層２を表面層３及び裏面層４で上下両側から挟んで成る。この成形体１の製造にあたっては、コア層２及び表面層３、裏面層４を用意しておき、これらに熱硬化性合成樹脂からなる接着剤を均一に塗布した後、裏面層４、コア層２、表面層３の順で重ねてフォーミングした後、熱圧締成形が行われる。
【００５４】
コア層２は、木材砕片（以下、単に「木片」という）を少量の合成樹脂バインダーを含むフィラー中に分散固形化して成る。このコア層２は、実験的には、上記木片及びフィラーを混合して散布した後、加熱圧縮することによって製作できる。
【００５５】
木片としては、ラワン、カポール、マカンバ、アピトン及びカエデなどの相対的に比重の重い建築廃材や、杉、ファルカタ及びバルサなどの相対的に比重の軽い建築廃材が使用可能である。成形体１の曲げ強度などの機械的強度の向上を考慮すると、杉やファルカタなどの比較的比重の軽い建築廃材の木片を使用するのが好ましい。この木片のサイズは、成形体１の耐熱性、釘引き抜き抵抗（釘保持力）、機械的強度及び耐水性（吸水膨張）の４つを確保するのに十分な大きさに規定されている。なお、上記木片の素材としては、上記の建築廃材に限られず、製材の端材や間伐材の未利用木材であってもよい。
【００５６】
フィラーとしては、火山灰、珪藻土、フライアッシュ、パーライト、バーミキュライト、ゼオライト、クレー、タルク、炭酸カルシウム、マイカ及びシリカなどの無機系粒体を例示することができ、これらのうちの１つ又はそれ以上を選択して組み合わせて使用可能である。また、フィラーは、シラスバルーンやアルミノ・シリケート・バルーン（ＡＳＢ）などの無機系微小粒体であっても構わない。特に、所要のフィラーの充填効果を得るためには、ＡＳＢ、フライアッシュ又はパーライトが好ましい。このフィラーの上記木片に対する割合は、上記充填効果が得られるように設定されている。
【００５７】
さらに、代替的に、フィラーは、消火廃剤を再利用した難燃性樹脂組成物であってもよい。この場合には、消火器などに用いられる消火薬剤の耐用期間経過後の廃剤をそのまま使用することもできる。この使用可能な消火廃剤は、現在、市販されている消火薬剤のうち、第１燐酸アンモニウムと硫酸アンモニウムとを主成分とするものに限られる。例えば、（株）初田製作所の消火薬剤では、第１燐酸アンモニウムと硫酸アンモニウムとを共に約４５％含み、この他に固結防止剤と撥水剤を共に若干量を含み、更に着色剤を極微量含んでいる。
【００５８】
上記難燃性組成物は、基材として合成樹脂が用いられており、その種類は熱可塑性樹脂でも熱硬化性樹脂であってもよい。ただし、熱可塑性樹脂の配合量は２０〜９５重量％であり、他方熱硬化性樹脂の配合量は１０〜７０重量％である。ここに、熱可塑性樹脂は、塩化ビニル樹脂、ポリプロピレン樹脂、ポリエチレン樹脂、ポリスチレン樹脂、ＡＢＳ樹脂及び熱可塑性エラストマーなどが好適に用いられる。他方、熱硬化性樹脂としては、ポリエステル樹脂、フェノール樹脂、メラミン樹脂及びエポキシ樹脂などが好適に用いられる。
【００５９】
さらに、上記組成物では、上記の他に充填材（増量材）１０〜８０重量％、補強材１０〜２０重量％を目的にあわせて適宜に配合することができる。具体的には、低コスト、釘打ち性、釘保持力、強度及び軽量化などを考慮した場合には、各種の無機物や無機繊維などが加えられる。より具体的には、低コスト化及び軽量化を図るためには、シラスバルーンやＡＳＢなどの無機物系微小粉体、珪藻土、パーライト、バーミキュライト、中空ガラス及びゼオライトなどが加えられる。また、低コスト化及び強度を確保するために、木粉やゴムチップなどの有機物が加えられる。さらに、強度を確保するため、ガラス繊維、炭素繊維、ロックウール、古紙及び布などを加えることができる。その他、低コスト化、強度及び釘保持力を確保するために、熱可塑性又は熱硬化性の合成樹脂（発泡体及び発泡ビーズを含む）を加えることもできる。この際の熱可塑性樹脂としては、ポリプロピレン樹脂、ポリエチレン樹脂、ＡＢＳ樹脂及び塩化ビニル樹脂などが好適である。他方、熱硬化性樹脂としては、ポリエステル樹脂、フェノール樹脂及びウレタン樹脂などが好適である。
【００６０】
合成樹脂バインダーとしては、上記木片に比べて耐熱性の大きい熱硬化性樹脂が使用可能である。ここに、熱硬化性樹脂バインダーとしては、フェノール樹脂、ユリアーメラミン樹脂、ユリア樹脂、多官能性イソシアネート樹脂化合物系接着剤などを例示することができる。特に、フェノール樹脂が好適であるが、その形態は液体ではなく粉体とする。このように、粉体フェノールを使用することにより乾式成形が可能となる。この合成樹脂バインダーの重量％は、上記木片に対する無機質フィラーの割合に依存する。
【００６１】
表面層３及び裏面層４は、それぞれ、ストランド状の無機繊維を含む。これら表面層３及び裏面層４は、実験的には、熱硬化性樹脂バインダーと無機質フィラーを混合しておき、この混合物をはじめに散布する。次に、ストランド状の無機繊維を散布し、再度、熱硬化性樹脂バインダー及び無機質フィラーの混合物を散布し、板状に熱圧することによって製作できる。
【００６２】
上記ストランド状無機繊維の配合量は、３〜１０重量％である。この無機繊維としては、ガラス繊維、炭素繊維、ボロン繊維、セラミック繊維及び金属ウィスカーなどを例示することができる。特に、ガラス繊維が好適である。本実施例では、上記ストランド状無機繊維の配合量を、５〜７重量％で実験したものを例示したが、３〜１０重量％の範囲でも同様に強度上昇が得られる。上限を１０重量％としたのは、１０重量％を超えても強度的な上昇を余り見込めなくなることと材料コストの問題からで、３重量％を下限としたのは、互いの繊維がからまって強度上昇を得るためには最低必要な量を規定したものである。
【００６３】
また、上記ストランド状無機繊維に代えて、表面層３及び裏面層４各々に、上記消火廃剤を利用した難燃性樹脂組成物を含ませるようにしても構わない。
（実施例）
【００６４】
表１を参照して、実施例１〜実施例４は、建築廃材の木片を少量の粉体フェノール樹脂バインダーを含む無機質フィラー中に分散固形化した単層構成の成形体である。具体的には、各原料を、表１に示した重量比で均一に混合して金型内に均一に充填し、１６０℃の熱プレスで圧縮成形したものである。これらの実施例１〜実施例４で使用した木片は、ＪＩＳ  Ｚ  ８１１５のふるい分け試験方法（手動による乾式ふるい分け）に準拠した測定方法で、１ｍｍ〜６ｍｍの画分に全木片の重量％に対して７０重量％以上を含むように調製したものである。
【００６５】
無機質フィラーとして、実施例１及び実施例２の成形体ではＡＳＢが採用され、実施例３の成形体ではフライアッシュ（テクノ中部製）が採用され、実施例４の成形体ではパーライト（三井金属工業製、加工４号）が採用されている。熱硬化性樹脂として、ノボラック型粉末状フェノール樹脂（旭有機材工業製、ＳＡ−１００）が採用されている。
【００６６】
上記使用した木片の粒子密度（１〜６ｍｍ画分について測定し、１ｍｍ以下の画分はこの値と同じとした）は、粉体充填法で測定して、０．６５ｇ／ｃｍ３であった。また、熱硬化性樹脂、ＡＳＢ、フライアッシュ及びパーライトの各粒子密度は、ベックマン空気比較式比重計で測定して、それぞれ、１．３０ｇ／ｃｍ３、０．９０ｇ／ｃｍ３、２．３０ｇ／ｃｍ３、１．５０ｇ／ｃｍ３であった。これらの値から、以下の計算式で計算した、成形体に占める各原料の見掛けの体積分率を、それぞれ、表１に示した。
Ｖm  ＝  100  ×  （Ｄb  ×  Ｗm）／Ｄm
※Ｖm  見掛けの体積分率
Ｄb  成形体密度
Ｗm  粒子の配合重量比
Ｄm  粒子密度
【００６７】
したがって、ここでいう見掛けの体積分率とは、成形時の圧縮圧による、粒子の変形及び崩壊を無視した値である。
【００６８】
また、成形体容積から熱硬化性樹脂以外の粒子・フィラーの容積を引いた値を空隙率、及びこの空隙率で熱硬化性樹脂の容積を除した値を樹脂の空隙充填率として、表１に示した。
【００６９】
表２を参照して、実施例５の成形体は、実施例１の成形体をコア層とし、このコア層をストランド状ガラス繊維で補強した表面層及び裏面層で挟み込んで成る。特に、この実施例５の成形体の比重は０．５８である。実施例６は、実施例２の成形体をコア層とし、このコア層をストランド状ガラス繊維で補強した表面層及び裏面層で挟み込んで成る。
特に、この実施例６の成形体の比重は０．５４である。
【００７０】
実施例７は、実施例３の成形体をコア層とし、このコア層をストランド状ガラス繊維で補強した表面層及び裏面層で挟み込んで成る。特に、この実施例７の成形体の比重は０．９１である。実施例８は、実施例４の成形体をコア層とし、このコア層をストランド状ガラス繊維で補強した表面層及び裏面層で挟み込んで成る。特に、この実施例８の成形体の比重は０．５９である。
【００７１】
実施例９は消火廃材を含む以外は実施例１と同じ成形体をコア層とし、このコア層を消火廃材を含むストランド状ガラス繊維で補強した表面層及び裏面層で挟み込んで成る。特に、この実施例９の成形体の比重は０．６３である。
【００７２】
比較例１は、パーティクルボードの単体である。
【００７３】
比較例２は、ＡＳＢにフェノール樹脂を表１に示した重量比で均一に混合して金型内に均一に充填し、実施例と同様に、１６０℃の熱プレスで圧縮成形したものである。
【００７４】
比較例３は、ＪＩＳ  Ｚ  ８１１５の篩い分け試験方法（手動による乾式篩い分け）に準拠した測定方法で、１ｍｍ〜６ｍｍの画分に全木片の重量％に対して７０重量％以上を含むように調製した木片に、表１に示した重量比でフェノール樹脂を添加混合して、金型内に均一に充填し、実施例と同様に、１６０℃の熱プレスで圧縮成形したものである。
【００７５】
比較例４は、木片の配合量を重量比で３０％、体積分率で２５％とした以外は、実施例１と同様に成形したものである。
【００７６】
比較例５は、ＪＩＳ  Ｚ  ８１１５の篩い分け試験方法（手動による乾式篩い分け）に準拠した測定方法で、１ｍｍ以下の画分の木片を用いた以外は実施例１と同様に成形したものである。
【００７７】
【表１】
2005343045.tif 000003
【００７８】
【表２】
2005343045.tif 000004
【００７９】
表１及び表２には、上記実施例１〜実施例９及び比較例１〜比較例５に対して、以下の測定・検査を実施し、その結果が示されている。
【００８０】
＜曲げ強さ測定＞
ＪＩＳ  Ａ  ５９０８（パーティクルボード）  ５．６に記載の曲げ強さ試験に準拠して、上記実施例１〜実施例９及び比較例１〜比較例５の各曲げ強さを測定した。なお、試験片のサイズは、ｔ（厚み。以下において同じ）１８ｍｍ×ｗ（幅。以下において同じ）３０ｍｍ×Ｌ（長さ。以下において同じ）２７０ｍｍであり、スパン２２０ｍｍ試験速度は、１０ｍｍ／minである。
【００８１】
＜曲げ弾性率測定＞
上記曲げ強さ測定で得られたデータをＪＩＳ  Ｚ  ２１０１（木材の試験方法）  ９．３に記載の曲げ試験結果により計算することによって、上記実施例１〜実施例９及び比較例１〜比較例５の各曲げ弾性率を求めた。
【００８２】
＜釘引き抜き抵抗測定＞
ＪＩＳ  Ｚ  ２１０１（木材の試験方法）  １５に記載の釘引き抜き抵抗試験に準拠して、上記実施例１〜実施例９及び比較例１〜比較例５の各釘引き抜き抵抗を測定した。この測定にあたっては、φ（直径）２．４ｍｍ・Ｌ（長さ）３８ｍｍのリング釘を使用した。なお、試験速度は、２ｍｍ／minである。
【００８３】
＜吸水率測定＞
ＪＩＳ  Ｚ  ２１０１（木材の試験方法）  ５に記載の吸水量試験に準拠して、上記実施例１〜実施例９及び比較例１〜比較例５の各吸水率を測定した。なお、試験片のサイズは、Ｌ３０×ｗ３０×ｔ１８であり、浸漬時間は、２４時間である。
【００８４】
＜吸水膨張率測定＞
ＪＩＳ  Ａ  ５９０８（パーティクルボード）  ５．８に記載の吸水膨張率試験に準拠して、上記実施例１〜実施例９及び比較例１〜〜比較例５の各膨張率を測定した。なお、試験片のサイズは、Ｌ３０×ｗ３０×ｔ１８であり、浸漬時間は、２４時間である。
【００８５】
上記吸水率測定及び吸水膨張率測定で用いた測定器は、以下の通りである。
荷重の測定：電子式万能試験機  （株）米倉製作所  ＣＡＴＹ５００Ｘ
重量の測定：秤量機器  （株）エー・アンド・ディ  ＦＸ−１２０ＭＢ
及びＣＨＹＯ  ＢＡＬＡＮＣＥ  ＭＰ−３０００
寸法の測定：ノギス  （株）ミツトヨ  ＣＤ−Ｓ１５Ｃ
厚みの測定：マイクロメーター  （株）ミツトヨ  ＳＰＭ２−２５
【００８６】
＜耐熱性検査・非着火性検査＞
住宅の簡易外壁モデルによる試験を行い、上記実施例１〜実施例９及び比較例１〜比較例５の耐熱性を検査した。具体的には、バーナーで４５分加熱し、その状態を観察した。
【００８７】
＜各種の測定・検査結果の考察＞
（木片の配合割合の影響）
比較例４並びに実施例１及び実施例２は、成形体中に占める木片の体積分率を、それぞれ、２５％、４１％、５６％となるように製作した成形体である。これらの成形体の曲げ強さは、それぞれ、７．７ＭＰａ、９．１ＭＰａ、７．３ＭＰａであり、木片の添加率による影響は少ないものと考えられた。曲げ弾性率は、同じく、３．９ＧＰa、３．１ＧＰa、１．６ＧＰａであり、木片の割合が増えるに従って弾性率は低下する傾向があった。
【００８８】
これらの曲げ物性は、比較例１には及ばないものの、実用上十分な曲げ物性であると考えられるので、曲げ物性に関しては木片の配合割合の影響は無視される。
【００８９】
釘引き抜き抵抗は、比較例４並びに実施例１及び実施例２で、それぞれ、１３ｋｇ／ｃｍ、３２ｋｇ／ｃｍ、３２ｋｇ／ｃｍの値を示した。比較例１のパーティクルボードの釘引き抜き抵抗は、３０ｋｇ／ｃｍ、比較例３に示した木片を単に樹脂で固めただけの成形体の釘引き抜き抵抗でも、３１ｋｇ／ｃｍであることから、無機質フィラー配合系では、少なくとも木片の体積分率が４０％以上であると、木材単体と同レベルの釘引き抜き抵抗となることが分かる。釘引き抜き抵抗は１５ｋｇ／ｃｍ以上であると実用上問題がないと考えられるので、これらの結果から木片の体積分率を３０％以上に設定するとよいことになる。上記釘引き抜き抵抗は、成形体の３０箇所の平均値をとった値であり、後述する表１及び表２に示す釘引き抜き抵抗が全て平均値である。具体的には、厚みが１．８ｃｍで、幅３０ｃｍ、長さ３０ｃｍの成形体を形成し、これの３ｃｍ幅に切断して３本の短冊状の試片を用意し、この夫々の試片に対して夫々１０本の釘を打ちつけ、３０箇所で測定した釘引き抜き抵抗の平均値を導き出したものである。
【００９０】
吸水率及び吸水膨張率は、それぞれ、実施例１では３１％、４．１％、実施例２では５２％、５．０％であった。比較例１のパーティクルボードの吸水率８６％、吸水膨張率１３．５％、比較例３の木片単味成形体の吸水率８０％、吸水膨張率１２．３％と比べると、明らかに無機質フィラーが介在することによって、吸水率及び吸水膨張率ともに大きく改善されることがわかる。当然のことながら、この吸水率及び吸水膨張率は、木片の含有率に大きく依存し、木片の体積分率６０％を超えると、吸水膨張率は実用上問題のある値となるものと考えられる。
【００９１】
非着火性及び耐熱性は、木質単体(比較例１パーティクルボード、比較例３)では、着火し燃焼したが、本実施例の木質配合範囲ではいずれも自己消火性と判断された。
【００９２】
（木片サイズの影響）
比較例５は、１ｍｍ以下の細粒の木片を用いた以外は、実施例１と同様な方法で成形したものである。実施例１と比較すると、釘引き抜き抵抗が顕著に小さく、木片サイズが本特許の規定より小さい場合には、上述した段落番号（００４２）〜（００４４）の記載の理由で、釘引き抜き抵抗を阻害することがわかる。一方、木片サイズが本特許の規定より、大きい場合には、成形体の厚さが均一に仕上がらず、表面の平滑性が得られない。
【００９３】
（フライアッシュフィラー）
フライアッシュをフィラーとした、実施例３では、特に、曲げ強さが実施例１及び実施例２よりも高い値を示し、且つ、釘引き抜き抵抗を測定する際に上記リング釘に曲がりが生じた。これは、実施例３が少なくともリング釘に曲がりを生じさせる力に相当する釘引き抜き抵抗を示すことを意味し、その釘引き抜き抵抗の値は平均約４０〜５０ｋｇ／ｃｍであろうと予想される。このように、実施例３が相対的に大きな曲げ強度及び釘抜き抵抗を有するのは、フライアッシュが高嵩密度の粉体であったので、体積当たりの添加樹脂量が大きくなったことに起因するものと考えられる。
【００９４】
（パーライトフィラー）
パーライトをフィラーとした実施例４は、実施例１〜実施例３と比べて、曲げ物性及び釘引き抜き抵抗ともに小さな値を示したが、この理由は、パーライトの多孔質性により、間隙の大きい構造になったことに起因する。なお、実用的には十分に使用できる範囲である。
【００９５】
実施例５〜実施例８では、特に曲げ強度が１７．０〜２１．２ＭＰａであり、実施例１〜実施例４よりも遥かに曲げ強度が増した。これは、コア層をストランド状ガラス繊維で補強したことに起因すると考えられる。その他の測定結果等については、実施例１〜実施例４と同様な傾向を示す。
【００９６】
なお、本発明は上記各実施例に限定されるものではない。例えば、実施例９の様にコア層の表面層及び裏面層のうちの何れか一方又は両方の層に、消火廃剤を再利用した難燃性樹脂組成物を含ませてもよい。この場合、成形体の非着火性及び難燃性が向上する。また、フィラーとして、消火廃剤を再利用した難燃性樹脂組成物を採用してもよい。この場合も、成形体の非着火性及び難燃性が向上する。さらに、上記各実施例では、本発明を３層から成る成形体に適用した例について記載したが、本発明を上記のコア層のみから成る単層タイプとしても、本発明の目的は十分に達成し得る。さらにまた、本発明を多層タイプの成形体としてもよい。この場合には、木片を含むコア層を網状に製作できるので、木片とフィラーとの混合物をより均一に散布できる。その他、本明細書に添付した特許請求の範囲内での種々の設計変更及び修正を加え得ることは勿論である。
【産業上の利用可能性】
【００９７】
本発明は、耐熱性、耐水性及び釘引き抜き抵抗を向上させ、最終的には釘引き抜き抵抗、耐熱性、機械的強度及び耐水性の４つの要求事項について同時に満足できるゆえ、建築資材に用いられる成形体として有用である。
【図面の簡単な説明】
【００９８】
【図１】本発明の実施の形態に係る成形体の構成を示す断面図
【図２】同成形体の釘引き抜き抵抗が大となるメカニズムを模式的に示す図
【符号の説明】
【００９９】
１  成形体
２  コア層
３  表面層
４  裏面層
１０  釘
Ｃ  木片
【図１】
2005343045.tif 000005
【図２】
2005343045.tif 000006